Tipos, principios de funcionamiento, selección y características de actuadores neumáticos para válvulas.

I. Resumen de actuadores neumáticos

Los actuadores neumáticos usan presión de aire para abrir y cerrar las válvulas o ajustarlas. Los tipos principales son el diafragma o el tipo de diafragma, el tipo de pistón lineal, el tipo de yugo escocés y el tipo de cremallera y piñón.

El tipo de diafragma tiene una carrera pequeña y solo puede conducir directamente el vástago de la válvula; mientras que el tipo de pistón lineal tiene una carrera larga y es adecuado para ocasiones que requieren un mayor empuje. El actuador neumático tipo yugo escocés tiene las características de gran torque, pequeño espacio, y la curva de torque está más en línea con la curva de torque de la válvula, pero no es muy hermosa; A menudo se utiliza en válvulas con alto par. El Actuador Neumático de Piñón y Cremallera tiene las ventajas de una estructura simple, acción estable y confiable, y protección de seguridad y explosión, que se usa ampliamente en el proceso de producción con altos requisitos de seguridad, como plantas de energía, industrias químicas y refinación de petróleo.

II． Principio de funcionamiento del actuador neumático

1. Actuador neumático de doble efecto

Cuando la presión de la fuente de aire entra en la cavidad entre los dos pistones del cilindro desde el puerto de aire (2), los dos pistones se separan y se mueven hacia los extremos del cilindro, y el aire en las cámaras de aire en ambos extremos se descarga a través de el puerto de aire (4) y los dos bastidores de pistón están sincronizados al mismo tiempo. Accione el eje de salida; (engranaje) gire en sentido antihorario. Por el contrario, cuando la presión de la fuente de aire ingresa a las cámaras de aire en ambos extremos del cilindro desde el puerto de aire (4), los dos pistones se mueven hacia el centro del cilindro, y el aire en la cámara de aire del medio se descarga a través del puerto de aire. (2), y las dos cremalleras de pistón accionan simultáneamente el eje de salida (engranaje)) Gire en sentido horario. (Si el pistón se instala en la dirección opuesta, el eje de salida se convertirá en rotación inversa)

2. Actuador Neumático De Simple Efecto

Cuando la presión de la fuente de aire ingresa a la cavidad entre los dos pistones del cilindro desde el puerto de aire (2), los dos pistones se separan y se mueven hacia los extremos del cilindro, lo que obliga a los resortes de ambos extremos a comprimirse, y el aire entra Las cámaras de aire en ambos extremos se descargan a través del puerto de aire (4). Sincronice los dos bastidores de pistón para impulsar el eje de salida (engranaje) para girar en sentido antihorario. Después de que la válvula de solenoide invierte la presión de la fuente de aire, los dos pistones del cilindro se mueven en la dirección media bajo la fuerza elástica del resorte, el aire en la cavidad media se descarga desde el puerto de aire (2), y los dos Los bastidores de pistón impulsan simultáneamente el eje de salida (engranaje). Gire en sentido horario. (Si el pistón se instala en la dirección opuesta, el eje de salida pasará a rotación inversa cuando se reinicie el resorte).

III．Tipos de actuadores neumáticos

1. Actuador de diafragma

El actuador tipo diafragma se puede usar para una válvula de control general. La presión de señal P del actuador neumático del diafragma actúa sobre el diafragma para deformarlo, y mueve la varilla de empuje del diafragma para que se mueva, de modo que el ajuste de la válvula se desplaza, cambiando así La apertura de la válvula. Tiene una estructura simple, bajo precio, mantenimiento conveniente y amplia aplicación.

Los actuadores neumáticos de diafragma tienen dos formas de acción directa y acción inversa. Cuando la presión de la señal del controlador o del posicionador de la válvula aumenta, el movimiento hacia abajo del vástago de la válvula se denomina actuador de acción positiva; Cuando la presión de la señal aumenta, el movimiento hacia arriba del vástago de la válvula se llama un actuador contrarrestante. La presión de señal del actuador de acción positiva se pasa a la cámara de aire del diafragma por encima del diafragma corrugado; La presión de la señal del actuador contrarrestante se pasa a la cámara de aire del diafragma debajo del diafragma corrugado. Al reemplazar partes individuales, las dos se pueden adaptar entre sí.

2. Actuador lineal tipo pistón

El actuador de pistón neumático hace que el pistón se mueva en el cilindro para generar empuje. Obviamente, la fuerza de salida del tipo de pistón lineal es mucho mayor que la del tipo de diafragma. Por lo tanto, el tipo de diafragma es adecuado para ocasiones con salida pequeña y alta precisión; El tipo de pistón lineal es adecuado para ocasiones con una salida grande, como un diámetro grande, control de caída de alta presión o dispositivo de empuje de válvula de compuerta.

La señal estándar recibida por el actuador neumático es 0.02 a 0.1MPa. Los componentes principales del actuador de pistón neumático son cilindro, pistón y varilla de empuje. El pistón en el cilindro se mueve con la diferencia de presión entre los dos lados del cilindro. Según las características, se divide en dos tipos: proporcional y de dos posiciones. Según el tipo de dos posiciones, el pistón se empuja desde el lado de alta presión hacia el lado de baja presión de acuerdo con la presión de funcionamiento en ambos lados del pistón de entrada. El tipo proporcional es agregar un posicionador de válvula sobre la base del tipo de dos posiciones, de modo que el desplazamiento de la varilla de empuje sea proporcional a la presión de la señal.

3. Actuadores neumáticos de yugo escocés

Los actuadores neumáticos de yugo escocés se utilizan para servicios pesados y de alta frecuencia, que se ensambla con válvulas de torque grandes. Garantiza la seguridad continua y la resistencia a la corrosión durante las condiciones más peligrosas.

El mecanismo de yugo de acero simétrico e inclinado del actuador neumático de tipo yugo escocés de alta potencia permite dos tipos de características de salida de par. Entre ellos, el mecanismo de yugo escocés inclinado de acero tiene un par de arranque muy alto y un par de funcionamiento más bajo, que es adecuado para el control de válvulas de mariposa; El mecanismo simétrico de yugo escocés de acero tiene una curva de par más equilibrada, que es principalmente adecuada para válvulas de bola y de tapón.

4. Actuador de cremallera y piñón

El actuador neumático de tipo cremallera y piñón tiene las características de estructura compacta, apariencia hermosa, respuesta rápida, operación estable y larga vida útil. Todos los accesorios adoptan la tecnología de tratamiento anticorrosión más avanzada, que puede adaptarse a diversas condiciones de trabajo adversas. Su temperatura alta y baja y varios actuadores de carrera especiales tienen un buen rendimiento en diversos campos de aplicación.

Sus características son las siguientes:

(1) Estructura compacta de piñón y cremallera doble, malla precisa, alta eficiencia y par de salida constante.

(2) El cilindro de aluminio, el pistón y la cubierta final tienen el peso más ligero en comparación con el actuador de la misma estructura de especificación.

(3) El cuerpo del cilindro está hecho de aleación de aluminio extruido y se trata con oxidación anódica dura. La superficie interna tiene una textura dura, alta resistencia y dureza. El rodamiento deslizante hecho de materiales de baja fricción evita el contacto directo entre metales, tiene bajo coeficiente de fricción, rotación flexible y larga vida útil.

(4) Las dimensiones de instalación y conexión de actuadores neumáticos y válvulas están diseñadas de acuerdo con los estándares internacionales ISO5211, DIN3337 y VDI / VDE3845, y pueden intercambiarse con actuadores neumáticos comunes.

(5) Los tornillos de ajuste en ambos extremos pueden ajustar el ángulo de apertura de la válvula.

IV．Selección de actuadores neumáticos

Antes de seleccionar un actuador neumático, verifique y confirme el par de la válvula. Luego aumente el factor de seguridad del par según el medio específico. Por ejemplo, aumenta el valor de seguridad en un 25% para vapor de agua o medio líquido no lubricante; aumentar el valor de seguridad en un 30% para medio líquido de suspensión no lubricante. Cuando el par de la válvula es de 210NM, la presión de la fuente de aire es de solo 5bar, y el medio es vapor de agua no lubricado, considerando factores de seguridad, aumenta el valor de seguridad en un 25%, que es 262NM, y busca el aire de acuerdo con el doble mesa de par de salida de acción. El valor de par correspondiente cuando la presión de la fuente es de 5 bar. Debe elegir 277NM, el modelo es AT300.

Modelo	2.5bar	3.0bar	3.5bar	4.0bar	4.5bar	5.0bar	5.5bar	6.0bar	7.0bar	8.0bar
AT20	8.3	10	11.6	13.3	15	16.6	18.3	19.9	23.3	26.6
AT40	14.7	17.6	20.5	23.5	26.4	29.3	32.2	35.2	41	46.9
AT80	29.1	34.9	40.7	46.5	52.3	58.2	64	69.8	81.4	93
AT130	45.7	54.9	64	73.2	82.3	91.5	101	110	128	146
AT200	66.5	79.7	93	106	120	133	146	160	186	213
AT300	138	166	194	221	249	277	304	332	387	443
AT500	217	261	304	348	391	434	478	521	608	695
AT850	283	340	397	453	510	567	623	680	793	907
AT1200	383	459	536	612	689	765	842	918	1071	1224
AT1750	531	638	744	850	956	1063	1169	1275	1488	1700
AT2500	935	1122	1309	1496	1683	1870	2057	2244	2618	2992
AT4000	1347	1617	1886	2156	2425	2695	2964	3234	3772	4311

V． Las características de rendimiento de los actuadores neumáticos.

1. Recibe señales de aire continuo y salida de desplazamiento lineal;

2. Hay funciones positivas y negativas;

3. La velocidad de movimiento es alta, pero la velocidad disminuirá cuando la carga aumente;

4. La fuerza de salida está relacionada con la presión de operación;

5. Alta confiabilidad, pero la válvula no puede mantenerse después de que se interrumpe el suministro de aire;

6. Es inconveniente realizar control de segmento y control de programa;

7. Mantenimiento simple y buena adaptabilidad al medio ambiente;

8. Mayor potencia de salida;

9. Con función a prueba de explosión.